JP6535582B2 - Half bearing - Google Patents

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Description

本発明は半割軸受に関する。   The present invention relates to a half bearing.

自動車のエンジン等で用いられる半割軸受が知られている。半割軸受には、潤滑油を保持するための油溝が設けられているものがある。特許文献1には、摺動面の円周方向全域に油溝が形成された半割軸受が記載されている。   Half bearings used in automobile engines and the like are known. Some half bearings are provided with an oil groove for holding lubricating oil. Patent Document 1 describes a half bearing in which oil grooves are formed in the entire circumferential direction of a sliding surface.

特開2005−76755号公報JP 2005-76755 A

特許文献1の軸受においては、潤滑油が合せ面から漏れてしまうことがあった。これに対し本発明は、漏れ油量が低減された半割軸受を提供する。   In the bearing of Patent Document 1, the lubricating oil may leak from the mating surface. On the other hand, the present invention provides a half bearing with a reduced amount of oil leakage.

本発明は、軸と摺動する摺動面となる内周面および他の半割軸受と接触する合せ面を有する半円筒形状を有する軸受本体と、前記摺動面に設けられ、前記軸の回転方向に伸びる油溝とを有し、前記軸が伸びる軸方向に平行な断面において前記油溝が曲線形状を有し、前記軸方向に垂直な断面における前記摺動面に内接する仮想円の中心から見て前記軸受本体の中心を基準として少なくとも±30°の範囲において、前記摺動面側から見た前記油溝の幅が均一であり、前記範囲の外の領域のうち少なくとも前記回転方向の下流側において、前記油溝の幅が当該範囲における当該油溝の幅よりも狭い半割軸受を提供する。   According to the present invention, there is provided a bearing body having a semi-cylindrical shape having an inner circumferential surface which is a sliding surface sliding with a shaft and a mating surface in contact with other half bearings, And an oil groove extending in the rotational direction, the oil groove having a curved shape in a cross section parallel to the axial direction in which the axis extends, and an imaginary circle inscribed in the sliding surface in the cross section perpendicular to the axial direction The width of the oil groove seen from the sliding surface side is uniform in the range of at least ± 30 ° with respect to the center of the bearing main body as viewed from the center, and at least the rotation direction in the region outside the range On the downstream side, the width of the oil groove is smaller than the width of the oil groove in the range.

前記油溝は、前記範囲を越えると前記合せ面に向かって浅くなってもよい。   The oil groove may be shallow toward the mating surface beyond the range.

前記軸受本体はクラッシリリーフを有し、前記軸の回転方向の下流側において、前記油溝の深さが、前記クラッシリリーフよりも前記軸受本体の中央側の位置において最小となってもよい。   The bearing body may have a crush relief, and on the downstream side in the rotational direction of the shaft, the depth of the oil groove may be minimized at a position closer to the center of the bearing body than the crush relief.

前記軸受本体はクラッシリリーフを有し、前記軸の回転方向の下流側において、前記油溝の深さが、前記クラッシリリーフ内の位置において最小となってもよい。   The bearing body may have a crush relief, and on the downstream side in the rotational direction of the shaft, the depth of the oil groove may be minimized at a position in the crush relief.

前記軸の回転方向の下流側において、前記油溝の深さが、前記合せ面内の位置において最小となってもよい。   The depth of the oil groove may be minimized at a position in the mating surface on the downstream side in the rotational direction of the shaft.

前記軸受本体はクラッシリリーフを有し、前記油溝は、少なくとも前記軸の回転方向の下流側の、前記クラッシリリーフから前記合せ面までの範囲において、前記軸受本体の中央部における当該油溝の幅よりも狭い均一の幅を有してもよい。   The bearing body has a crush relief, and the oil groove has a width of the oil groove at a central portion of the bearing body at least on the downstream side of the rotation direction of the shaft from the crush relief to the mating surface It may have a narrower uniform width.

前記油溝は、前記軸の回転方向の上流側の、前記クラッシリリーフから前記合せ面までの範囲において、前記軸受本体の中央部における当該油溝の幅よりも狭い均一の幅を有してもよい。   The oil groove has a uniform width narrower than the width of the oil groove in the central portion of the bearing main body in the range from the crush relief to the mating surface on the upstream side in the rotational direction of the shaft Good.

前記軸の回転方向の上流側において、前記油溝が前記合せ面まで達していなくてもよい。   The oil groove may not reach the mating surface on the upstream side in the rotational direction of the shaft.

前記油溝の幅が、前記範囲を越えた位置から前記合せ面に向かって徐々に細くなってもよい。   The width of the oil groove may be gradually narrowed from the position beyond the range toward the mating surface.

前記油溝の深さが、前記範囲を越えた位置から前記合せ面に向かって徐々に浅くなってもよい。   The depth of the oil groove may be gradually reduced toward the mating surface from the position beyond the range.

本発明によれば、漏れ油量を低減することができる。   According to the present invention, the amount of leaked oil can be reduced.

内燃機関におけるクランクシャフト1を例示する図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which illustrates the crankshaft 1 in an internal combustion engine. 主軸受10の外観を例示する図。FIG. 2 is a view illustrating the appearance of a main bearing 10; 半割軸受11の外観を例示する図。The figure which illustrates the appearance of half bearing 11. 半割軸受11の断面構造を例示する図。The figure which illustrates the cross-section of the half bearing 11. FIG. クラッシリリーフを例示する図。The figure which illustrates a crush relief. 油溝116の断面構造を例示する図。The figure which illustrates the cross-section of oil groove 116. 半割軸受11の製造方法を例示する図。The figure which illustrates the manufacturing method of the half bearing 11. FIG. 太溝の形成工程を例示する図。The figure which illustrates the formation process of a thick slot. 細溝の形成工程を例示する図。The figure which illustrates the formation process of a narrow groove. 変形例1に係る油溝116の構造を示す図。FIG. 7 is a view showing the structure of an oil groove 116 according to a first modification. 変形例2に係る油溝116の構造を示す図。FIG. 8 is a view showing the structure of an oil groove 116 according to a second modification. 変形例3に係る油溝116の構造を示す図。FIG. 18 is a view showing the structure of an oil groove 116 according to Modification 3; 変形例4に係る油溝116の構造を示す図。FIG. 18 is a view showing the structure of an oil groove 116 according to a modification 4; 変形例5に係る油溝116の構造を示す図。The figure which shows the structure of the oil groove 116 which concerns on the modification 5. FIG. 変形例6に係る油溝116の構造を示す図。The figure which shows the structure of the oil groove 116 which concerns on the modification 6. FIG. 変形例8に係る油溝116の構造を示す図。The figure which shows the structure of the oil groove 116 which concerns on the modification 8. FIG.

1.構造
図1は、内燃機関におけるクランクシャフト1を例示する図である。クランクシャフト1においては、主軸受10、コンロッド軸受20、およびクランクワッシャ30が用いられる。主軸受10は、シリンダブロック(図示略)のハウジング(図示略)に装着してクランクシャフト1のジャーナルを把持し、クランクシャフト1を支える軸受である。コンロッド軸受20は、コネクティングロッド2に装着してクランクシャフト1のピンを把持し、コネクティングロッド2を支える軸受である。クランクワッシャ30は、主軸受10と組み合わせて用いられ、クランクシャフト1の軸方向の力を支える軸受である。クランクワッシャ30は、クランクシャフト1およびシリンダブロックの軸方向の位置決めをする機能も有する。
1. Structure FIG. 1 is a view illustrating a crankshaft 1 in an internal combustion engine. In the crankshaft 1, a main bearing 10, a connecting rod bearing 20, and a crank washer 30 are used. The main bearing 10 is a bearing that is mounted on a housing (not shown) of a cylinder block (not shown), holds a journal of the crankshaft 1, and supports the crankshaft 1. The connecting rod bearing 20 is a bearing that is attached to the connecting rod 2 to grip a pin of the crankshaft 1 and supports the connecting rod 2. The crank washer 30 is a bearing that is used in combination with the main bearing 10 and supports the axial force of the crankshaft 1. The crank washer 30 also has a function to position the crankshaft 1 and the cylinder block in the axial direction.

図2は、主軸受10の外観を例示する図である。主軸受10は、半円筒形状の2つの軸受(半割軸受11および半割軸受12)から構成される。半割軸受11はクランクシャフト1から見てピストン側に装着される軸受(アッパー軸受)であり、半割軸受12はその反対側に装着される軸受(ロアー軸受)である。半割軸受11は、本発明に係る半割軸受の一例である。   FIG. 2 is a view illustrating the appearance of the main bearing 10. The main bearing 10 is composed of two semicylindrical bearings (half bearing 11 and half bearing 12). The half bearing 11 is a bearing (upper bearing) mounted on the piston side as viewed from the crankshaft 1 and the half bearing 12 is a bearing (lower bearing) mounted on the opposite side. The half bearing 11 is an example of the half bearing according to the present invention.

図3は、半割軸受11の外観を例示する図である。半割軸受11は、軸受本体111を有する。この例で、軸受本体111は、裏金およびライニング層の2層構造を有する。裏金は、ライニング層の機械的強度を補強するための層である。裏金は、例えば、鋼で形成される。ライニング層は、軸受の摺動面(軸と接触する面)に沿って設けられ、軸受としての特性、例えば、摩擦特性、耐焼付性、耐摩耗性、なじみ性、異物埋収性(異物ロバスト性)、および耐腐食性等の特性を与えるための層である。ライニング層は、軸受合金で形成されている。軸との凝着を防ぐため、軸と同じ材料系は避け、軸受合金としては軸とは別の材料系が用いられる。この例では、鋼で形成された軸の軸受として用いるため、軸受合金としてアルミニウム合金が用いられる。なおアルミニウム合金以外にも、銅合金など、アルミニウム以外の金属をベースにした合金が用いられてもよい。   FIG. 3 is a view illustrating the appearance of the half bearing 11. The half bearing 11 has a bearing body 111. In this example, the bearing body 111 has a two-layer structure of a back metal and a lining layer. The backing is a layer for reinforcing the mechanical strength of the lining layer. The backing metal is formed of, for example, steel. The lining layer is provided along the sliding surface (surface in contact with the shaft) of the bearing and has characteristics as a bearing, for example, friction characteristics, seizure resistance, wear resistance, conformability, foreign matter recoupability (foreign matter robustness Layer, and a layer for giving characteristics such as corrosion resistance. The lining layer is formed of a bearing alloy. In order to prevent adhesion with the shaft, the same material system as the shaft is avoided, and a material system different from the shaft is used as a bearing alloy. In this example, an aluminum alloy is used as a bearing alloy in order to use as a bearing of a shaft formed of steel. In addition to the aluminum alloy, an alloy based on a metal other than aluminum, such as a copper alloy, may be used.

アルミニウム合金を用いる場合、その組成は特に限定されないが、10質量%以下のCr、Si、Mn、Sb、Sr、Fe、Ni、Mo、Ti、W、Zr、V、Cu、MgおよびZnのうち1種以上の元素と、20質量%以下のSn、Pb、In、TlおよびBiのうち1種以上の元素とを含有してもよい。前者の群の元素は主として強度および耐摩耗性を付与し、後者の群の元素は主としてなじみ性を付与し、それぞれの添加元素の種類と量により、軸受特性が調整される。   When an aluminum alloy is used, its composition is not particularly limited, but 10% by mass or less of Cr, Si, Mn, Sb, Sr, Fe, Ni, Mo, Ti, W, Zr, V, Cu, Mg and Zn One or more elements and 20% by mass or less of Sn, Pb, In, Tl, and Bi may be contained. The elements of the former group mainly impart strength and wear resistance, the elements of the latter group mainly adaptability, and the bearing characteristics are adjusted depending on the type and amount of each additive element.

銅合金を用いる場合、その組成は特に限定されないが、25質量%以下のPbおよびBiの少なくともいずれか1種と、10質量%以下のSnと、2質量%以下のP、Ag、In、Ni、Al等を含有してもよい。これらの元素において、軟質金属であるPbやBiは、なじみ性を与える。Snは、強度と耐摩耗性を与える。その他の成分は補助的に特性を向上させる。特に、Pは脱酸素、焼結促進、強化等に有効である。Agは、潤滑油または銅中の不純物成分Sとの反応により、摺動特性向上に有効な化合物を形成する。Inは耐食性と潤滑油の濡れ性を向上させる。NiやAlは銅を強化する。   When using a copper alloy, its composition is not particularly limited, but at least one of 25 mass% or less of Pb and Bi, 10 mass% or less of Sn, and 2 mass% or less of P, Ag, In, Ni , Al, etc. may be contained. Among these elements, soft metals such as Pb and Bi give conformability. Sn provides strength and wear resistance. Other components supplementarily improve the properties. In particular, P is effective for deoxidation, sintering promotion, strengthening and the like. Ag reacts with the impurity component S in the lubricating oil or copper to form a compound effective for improving the sliding characteristics. In improves the corrosion resistance and the wettability of the lubricating oil. Ni and Al strengthen copper.

軸受本体111は半円筒形状に成形されており、クランクシャフト1と摺動する内周面112(摺動面)、およびハウジング(図示略)に接する外周面113を有する。クランクシャフト1の径は、例えばφ30〜150mmであり、軸受本体111は、クランクシャフト1の径に合わせた内径を有する。さらに、軸受本体111は、半割軸受12と接する合せ面114および合せ面115を有する。   The bearing body 111 is formed in a semi-cylindrical shape, and has an inner peripheral surface 112 (sliding surface) sliding on the crankshaft 1 and an outer peripheral surface 113 in contact with a housing (not shown). The diameter of the crankshaft 1 is, for example, 30 to 150 mm, and the bearing body 111 has an inner diameter that matches the diameter of the crankshaft 1. Further, the bearing body 111 has a mating surface 114 and a mating surface 115 in contact with the half bearing 12.

半割軸受11は、内周面112に油溝116を有する。油溝116は、摺動面に潤滑油を供給し、さらに供給された潤滑油を保持するための溝である。また、油溝116には、外周面113から内周面112まで貫通した油孔117が少なくとも1つ設けられている。クランクシャフト1のうち半割軸受11により支持される部分には、油溝116に対向する位置に油孔(図示略)が設けられている。この油孔はクランクシャフト1のうちコンロッド軸受20に支持される部分まで貫通している。潤滑油はシリンダブロック内に設けられた油路(図示略)を介して、半割軸受11の外周面113に供給される。外周面113に供給された潤滑油は油孔117を介して内周面112(摺動面)まで供給され、主軸受を潤滑する。摺動面の潤滑油はクランクシャフト1の油孔を介してコンロッド軸受20の摺動面に供給される。すなわち油溝116は、コンロッド軸受20に供給される潤滑油を保持する機能も有する。   The half bearing 11 has an oil groove 116 in the inner circumferential surface 112. The oil groove 116 is a groove for supplying lubricating oil to the sliding surface and for holding the supplied lubricating oil. Further, the oil groove 116 is provided with at least one oil hole 117 penetrating from the outer peripheral surface 113 to the inner peripheral surface 112. An oil hole (not shown) is provided at a position opposite to the oil groove 116 in a portion of the crankshaft 1 supported by the half bearing 11. The oil hole penetrates to a portion of the crankshaft 1 supported by the connecting rod bearing 20. The lubricating oil is supplied to the outer peripheral surface 113 of the half bearing 11 via an oil passage (not shown) provided in the cylinder block. The lubricating oil supplied to the outer peripheral surface 113 is supplied to the inner peripheral surface 112 (sliding surface) through the oil hole 117 to lubricate the main bearing. The lubricating oil on the sliding surface is supplied to the sliding surface of the connecting rod bearing 20 via the oil hole of the crankshaft 1. That is, the oil groove 116 also has a function of holding the lubricating oil supplied to the connecting rod bearing 20.

図4は、半割軸受11の断面構造を例示する図である。図4(A)は、合せ面に垂直な方向から半割軸受11を見た外観図である。図4(B)は、図4(A)のB−B断面図を示している。この断面は、軸方向に垂直な断面(摺動方向に平行な断面)である。この図においてRはクランクシャフト1の回転方向を示している。すなわちこの図では右側が回転方向の下流側である。この断面において、軸受本体111の肉厚は均一ではなく、中心部ほど厚く、中心部から端部(合せ面)に向かうにつれ薄くなっている。これは、内径円(内周面112の描く円)の中心が、外径円(外周面113が描く円)の中心から外側に偏心している(ずれている)ためである。この偏心により、いわゆるオイルリリーフが形成される。オイルリリーフとは、半割軸受内周面の中心部を基準とする円(内周面の中心部を通る円)に対する、内周面の隙間をいう。オイルリリーフの深さ(量)は、合せ面から所定の高さ(例えば6〜13mm)を基準として測定され、例えば、0.005〜0.025mmである。オイルリリーフは、合せ面付近のオイルクリアランスを拡大し、くさび膜圧力の形成を助ける。また、さらに、オイルリリーフは、油膜の形成を助け、油量を増加させ軸受を冷却させる。   FIG. 4 is a view illustrating the cross-sectional structure of the half bearing 11. FIG. 4A is an external view of the half bearing 11 viewed from the direction perpendicular to the mating surface. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. This cross section is a cross section perpendicular to the axial direction (a cross section parallel to the sliding direction). In this figure, R indicates the rotational direction of the crankshaft 1. That is, in this figure, the right side is the downstream side in the rotation direction. In this cross section, the thickness of the bearing main body 111 is not uniform, and is thicker toward the central portion and thinner from the central portion toward the end (joining surface). This is because the center of the inner diameter circle (the circle drawn by the inner circumferential surface 112) is eccentric (displaced) outward from the center of the outer diameter circle (the circle drawn by the outer circumferential surface 113). This eccentricity forms a so-called oil relief. The oil relief refers to a gap in the inner circumferential surface with respect to a circle (a circle passing through the central portion of the inner circumferential surface) based on the central portion of the inner circumferential surface of the half bearing. The depth (amount) of the oil relief is measured based on a predetermined height (e.g., 6 to 13 mm) from the mating surface, and is, for example, 0.005 to 0.025 mm. The oil relief enlarges the oil clearance near the mating surface and helps to form a wedge film pressure. Furthermore, oil relief also helps to form a film of oil, which increases the amount of oil and cools the bearing.

さらに、軸受本体111には、クラッシリリーフが設けられている。クラッシリリーフとは、内周面112のうち合せ面114および合せ面115に接する部分において、軸受本体111の幅全体に渡って内径円よりも凹になっている部分、すなわち軸受本体111の幅全体に対して設けた逃がしをいう。なおこの定義から明らかなように「内径円」は内周面112のうちクラッシリリーフ以外の部分に内接する円をいう。   Furthermore, the bearing body 111 is provided with a crush relief. The crush relief is a portion of the inner circumferential surface 112 in contact with the mating surface 114 and the mating surface 115 and is a portion recessed from the inner diameter circle over the entire width of the bearing body 111, ie, the entire width of the bearing body 111. Say the escape provided for As apparent from this definition, the “inner diameter circle” refers to a circle inscribed in a portion of the inner circumferential surface 112 other than the crush relief.

図5は、クラッシリリーフを例示する図である。なおここでは説明のため、実際よりもクラッシリリーフを誇張して図示している(特に深さを誇張している)。合せ面の位置における、内径円と内周面112との位置の差をクラッシリリーフの深さdといい、内周面112のうちクラッシリリーフが形成されている部分の長さをクラッシリリーフの長さLという。クラッシリリーフの深さdは、例えば0.01〜0.06mmであり、クラッシリリーフの長さLは、例えば4〜9.5mmである。クラッシリリーフは、軸受をハウジングに組付けたときに合せ面近傍の内周面112が相手軸側にわずかに倒れ込んでも、軸との接触を防ぐものである。また、クラッシリリーフは、合せ面近傍において潤滑油を排出させ、軸受を冷却する効果、および摺動面に侵入した異物を排出する効果を有する。なお図4および以下の図においてクラッシリリーフに相当する範囲Lを図示している。   FIG. 5 is a diagram illustrating a crush relief. Here, for the sake of explanation, the crush relief is illustrated exaggeratingly more than the actual (in particular, the depth is exaggerated). The difference in position between the inner diameter circle and the inner circumferential surface 112 at the position of the mating surface is called the depth d of the crush relief, and the length of the portion of the inner circumferential surface 112 where the crush relief is formed is the length of the crush relief It is called L. The depth d of the crush relief is, for example, 0.01 to 0.06 mm, and the length L of the crush relief is, for example, 4 to 9.5 mm. The crush relief prevents contact with the shaft even if the inner circumferential surface 112 near the mating surface falls slightly toward the mating shaft when the bearing is assembled to the housing. In addition, the crush relief has the effect of discharging the lubricating oil in the vicinity of the mating surface, cooling the bearing, and discharging the foreign matter that has entered the sliding surface. In FIG. 4 and the following drawings, a range L corresponding to the crush relief is illustrated.

再び図4を参照する。この例で、油溝116は、合せ面114から合せ面115まで摺動方向の全長に渡って形成されている。ただし、油溝116の幅(合せ面に垂直な方向から半割軸受11を見たときの溝の軸方向の長さ。以下「溝幅」という)は均一ではなく、クラッシリリーフ内では相対的に細く(狭く)、クラッシリリーフ以外の部分は相対的に太い(広い)。以下、油溝116のうち相対的に太い部分を太溝1161といい、相対的に細い部分を細溝1162という。太溝1161から細溝1162に至る溝幅は連続的に(すなわち徐々に)変化するのではなく、急激に狭くなっている。なお、太溝1161の溝幅は、細溝1162との境界部近傍を除けば均一であり、細溝1162の溝幅は均一である。なお、溝幅が均一であるとは、溝幅のばらつきが一定範囲内、例えば溝幅の1/10以下、好ましくは1/100以下であることをいう。   Refer again to FIG. In this example, the oil groove 116 is formed over the entire length in the sliding direction from the mating surface 114 to the mating surface 115. However, the width of the oil groove 116 (the axial length of the groove when the half bearing 11 is viewed from the direction perpendicular to the mating surface; hereinafter, referred to as “groove width”) is not uniform, and relative in the crush relief Thin (narrow), parts other than crush relief are relatively thick (wide). Hereinafter, a relatively thick portion of the oil groove 116 is referred to as a thick groove 1161, and a relatively thin portion is referred to as a narrow groove 1162. The groove width from the wide groove 1161 to the narrow groove 1162 does not change continuously (that is, gradually), but narrows sharply. The groove width of the wide groove 1161 is uniform except in the vicinity of the boundary with the narrow groove 1162, and the groove width of the narrow groove 1162 is uniform. The term "uniform groove width" means that the variation in groove width is within a predetermined range, for example, 1/10 or less, preferably 1/100 or less of the groove width.

また、油溝116の深さも均一ではなく、クラッシリリーフ内では相対的に浅く、クラッシリリーフ以外の部分は相対的に深い。すなわち、太溝1161は相対的に深く、細溝1162は相対的に浅い。太溝1161から細溝1162に至る溝の深さは連続的に(すなわち徐々に)変化するのではなく、急激に浅くなっている。なお、太溝1161の深さは均一であり、細溝1162の深さは均一である。なお、深さが均一であるとは、深さのばらつきが一定範囲内、例えば溝の深さの1/10以下、好ましくは1/100以下であること、または内径円の中心と外径円の中心とのずれよりも小さいことをいう。ただし、厳密には、溝の底における軸受本体111の厚さが均一となるように製造される場合があり、この場合、オイルリリーフおよびクラッシリリーフに相当する分、溝の深さは変動する。   Further, the depths of the oil grooves 116 are not uniform, and are relatively shallow in the crush relief, and relatively deep in portions other than the crush relief. That is, the thick groove 1161 is relatively deep, and the narrow groove 1162 is relatively shallow. The depth of the groove from the thick groove 1161 to the narrow groove 1162 does not change continuously (that is, gradually), but is sharply reduced. Note that the depth of the thick groove 1161 is uniform, and the depth of the narrow groove 1162 is uniform. Here, that the depth is uniform means that the variation in depth is within a certain range, for example, 1/10 or less of the depth of the groove, preferably 1/100 or less, or the center of the inner diameter circle and the outer diameter circle It is smaller than the deviation from the center of Strictly speaking, however, the thickness of the bearing body 111 at the bottom of the groove may be made uniform, and in this case, the depth of the groove fluctuates in proportion to the oil relief and the crush relief.

このように、クラッシリリーフ以外の部分における油溝116が相対的に太く、深くなっていることにより、油溝116の体積を十分に確保すること、すなわち摺動面またはコンロッド軸受に供給される潤滑油の油量を十分に確保することができる。その上で、クラッシリリーフ内の部分における油溝116が相対的に細く、浅くなっていることにより、油溝の幅および深さが均一な場合と比較して合せ面114および合せ面115からの漏れ油量を低減することができる。   As described above, the oil groove 116 in the portion other than the crush relief is relatively thick and deep, thereby sufficiently securing the volume of the oil groove 116, that is, the lubrication supplied to the sliding surface or the connecting rod bearing. A sufficient amount of oil can be secured. Furthermore, due to the relatively narrow and shallow oil grooves 116 in the portion within the crush relief, compared with the case where the width and the depth of the oil grooves are uniform, from the mating surface 114 and the mating surface 115 The amount of leaked oil can be reduced.

図6は、油溝116の断面構造を例示する図である。図6は、摺動方向に垂直な断面(軸方向に平行な断面)を示している。図6(A)は太溝1161の断面を、図6(B)は細溝1162の断面を、それぞれ示している。この断面において、太溝1161および細溝1162はいずれも曲線形状、より詳細には円弧形状を有する。特に細溝1162において、断面形状が同じ溝幅および深さを有する四角形の溝と比較すると、断面形状を円弧とすることで断面積が減少し、合せ面114および合せ面115からの漏れ油量を低減することができる。太溝1161の溝幅Wwは、例えば、2〜5mmであり、太溝1161の深さDwは、溝幅Wwより小さく、例えば、0.5〜1.5mmである。細溝1162の溝幅Wnは溝幅Wwよりも狭く、かつ細溝1162の深さDnは深さDwよりも浅い。   FIG. 6 is a view illustrating the cross-sectional structure of oil groove 116. FIG. 6 shows a cross section (cross section parallel to the axial direction) perpendicular to the sliding direction. FIG. 6A shows a cross section of the thick groove 1161, and FIG. 6B shows a cross section of the narrow groove 1162. In this cross section, each of the thick groove 1161 and the narrow groove 1162 has a curved shape, more specifically, an arc shape. Particularly in the narrow groove 1162, the cross-sectional area is reduced by making the cross-sectional shape into an arc as compared with a rectangular groove having the same groove width and depth in cross-sectional shape, and the amount of oil leakage from the mating surface 114 and the mating surface 115 Can be reduced. The groove width Ww of the large groove 1161 is, for example, 2 to 5 mm, and the depth Dw of the large groove 1161 is smaller than the groove width Ww, for example, 0.5 to 1.5 mm. The groove width Wn of the narrow groove 1162 is narrower than the groove width Ww, and the depth Dn of the narrow groove 1162 is shallower than the depth Dw.

2.製造方法
図7は、半割軸受11の製造方法を例示する図である。ステップS1において、軸受本体が半円筒形状に成形される。ステップS2において、摺動面に太溝が形成される。ステップS3において、摺動面に細溝が形成される。ステップS4において、仕上げ処理が行われる。
2. Manufacturing Method FIG. 7 is a view illustrating a method of manufacturing the half bearing 11. In step S1, the bearing body is formed into a semi-cylindrical shape. In step S2, a thick groove is formed on the sliding surface. In step S3, narrow grooves are formed on the sliding surface. In step S4, a finishing process is performed.

図8は、太溝の形成工程を例示する図である。太溝は、回転刃91を用いた切削により形成される。回転刃91は、太溝1161の溝幅に相当する刃幅を有する。刃の中心を回転軸として回転刃91を回転(自転)させつつ、軸受本体の内径円の中心を基準として、クラッシリリーフ外の範囲で円弧を描くように移動(公転)させることにより太溝が形成される。   FIG. 8 is a diagram illustrating a process of forming a thick groove. The thick groove is formed by cutting using the rotary blade 91. The rotary blade 91 has a blade width corresponding to the groove width of the thick groove 1161. By rotating (rotating) the rotary blade 91 using the center of the blade as the rotation axis, the thick groove is moved by moving (revolving) to draw a circular arc in the range outside the crush relief, with the center of the inner diameter circle of the bearing body as a reference. It is formed.

図9は、細溝の形成工程を例示する図である。細溝は、回転刃92を用いた切削により形成される。回転刃92は、細溝1162の溝幅に相当する刃幅を有する。刃の中心を回転軸として回転刃92を回転(自転)させつつ、軸受本体の内径円の中心を基準として、クラッシリリーフを含む範囲で円弧を描くように移動(公転)させることにより細溝が形成される。   FIG. 9 is a diagram illustrating the process of forming the narrow groove. The narrow groove is formed by cutting using the rotary blade 92. The rotary blade 92 has a blade width corresponding to the groove width of the narrow groove 1162. By rotating (rotating) the rotary blade 92 with the center of the blade as the rotation axis, the narrow groove is moved (revolved) to draw a circular arc within the range including the crush relief with the center of the inner diameter circle of the bearing main body as a reference. It is formed.

なお、回転刃91と異なる回転刃92を用いる代わりに、回転刃91を用いて細溝が形成されてもよい。刃先の形状は円弧であるので、回転刃91を軸受本体111に当てる深さを変えれば細溝を形成することができる。この場合において、太溝を形成した後に細溝を形成するのではなく、回転刃91を軸受本体111の一端から他端まで、刃を当てる深さを変えつつ、具体的には、細溝1162に相当する部分では浅く当て、太溝1161に相当する部分では深く当てることにより、回転刃91を内周面に沿って1周させるだけで(すなわち1ストロークで)細溝1162および太溝1161が形成されてもよい。   Note that, instead of using the rotary blade 92 different from the rotary blade 91, the narrow groove may be formed using the rotary blade 91. Since the shape of the blade tip is an arc, narrow grooves can be formed by changing the depth at which the rotary blade 91 hits the bearing body 111. In this case, the narrow groove is not formed after the thick groove is formed, but, specifically, the narrow groove 1162 is changed while changing the depth to which the rotary blade 91 is hit from one end of the bearing main body 111 to the other end. The narrow groove 1162 and the thick groove 1161 can be obtained by making the rotary blade 91 make one turn along the inner peripheral surface (that is, in one stroke) by putting it shallowly in the part corresponding to It may be formed.

ステップS4でいう仕上げ処理には、例えば、油溝の形成、油孔の形成、微細溝の形成、内面形状の形成、および面取りが含まれる。   The finishing process in step S4 includes, for example, the formation of oil grooves, the formation of oil holes, the formation of fine grooves, the formation of the inner surface shape, and the chamfering.

3.変形例
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち2つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
3. Modifications The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible. Hereinafter, some modified examples will be described. Two or more of the following modifications may be used in combination.

3−1.変形例1
図10は、変形例1に係る油溝116の構造を示す図である。この例で、細溝1162の深さは均一ではなく、細溝1162の合せ面寄りの端部の深さは、中央寄りの端部の深さよりも浅い。細溝1162は、図10(A)の例では合せ面に向かって徐々に浅くなっている。この例によれば、細溝1162の深さが均一で合せ面まで達している例と比較して合せ面からの漏れ油量を低減することができる。
3-1. Modification 1
FIG. 10 is a view showing the structure of the oil groove 116 according to the first modification. In this example, the depth of the narrow groove 1162 is not uniform, and the depth of the end near the mating surface of the narrow groove 1162 is shallower than the depth of the end near the center. The narrow groove 1162 is gradually shallowed toward the mating surface in the example of FIG. According to this example, it is possible to reduce the amount of oil leakage from the mating surface as compared with the example in which the depth of the narrow groove 1162 is uniform and reaches the mating surface.

3−2.変形例2
図11は、変形例2に係る油溝116の構造を示す図である。この例で、細溝1162の深さは均一でなく、細溝1162は合せ面まで達していない。すなわち細溝1162は、合せ面に達する前に深さがゼロになっている(以下この状態を溝が「切り上がっている」という)。この例では、軸受本体111の中心部から見てクラッシリリーフの手前で細溝1162が切り上がっている。この例によれば、太溝1161がクラッシリリーフまで達している例と比較して合せ面からの漏れ油量を低減することができる。
3-2. Modification 2
FIG. 11 is a view showing the structure of the oil groove 116 according to the second modification. In this example, the depth of the narrow groove 1162 is not uniform, and the narrow groove 1162 does not reach the mating surface. That is, the narrow groove 1162 has a depth of zero before reaching the mating surface (hereinafter, this state is referred to as the groove being “cut up”). In this example, the narrow groove 1162 is cut up in front of the crush relief when viewed from the center of the bearing body 111. According to this example, the amount of oil leaked from the mating surface can be reduced as compared to the example in which the thick groove 1161 reaches the crush relief.

3−3.変形例3
図12は、変形例3に係る油溝116の構造を示す図である。この例で、細溝1162の深さは均一でなく、細溝1162は合せ面まで達していない。すなわち細溝1162は、合せ面に達する前に切り上がっている。この例では、クラッシリリーフ内で細溝1162が切り上がっている。この例によれば、細溝1162が合せ面まで達している例と比較して合せ面からの漏れ油量を低減することができる。
3-3. Modification 3
FIG. 12 is a view showing the structure of the oil groove 116 according to the third modification. In this example, the depth of the narrow groove 1162 is not uniform, and the narrow groove 1162 does not reach the mating surface. That is, the narrow groove 1162 is cut up before reaching the mating surface. In this example, the narrow groove 1162 is cut up in the crush relief. According to this example, the amount of oil leaked from the mating surface can be reduced as compared to the example in which the narrow groove 1162 reaches the mating surface.

3−4.変形例4
図13は、変形例4に係る油溝116の構造を示す図である。この例で、太溝1161の深さは均一であるが細溝1162の深さは均一でなく、細溝1162は合せ面まで達している。細溝1162は、合せ面に向かって徐々に浅くなっており、合せ面において最も浅くなっている。太溝1161と細溝1162との境界において、両者の深さは同一である。すなわち太溝1161から細溝1162まで深さは滑らかに変化している。この例によれば、細溝1162の深さが均一で合せ面まで達している例と比較して容易に加工をすることができる。
3-4. Modification 4
FIG. 13 is a view showing the structure of the oil groove 116 according to the fourth modification. In this example, the depth of the wide groove 1161 is uniform but the depth of the narrow groove 1162 is not uniform, and the narrow groove 1162 reaches the mating surface. The narrow groove 1162 is gradually shallow toward the mating surface, and the shallowest at the mating surface. At the boundary between the thick groove 1161 and the narrow groove 1162, the depths of the two are the same. That is, the depth from the thick groove 1161 to the narrow groove 1162 changes smoothly. According to this example, the processing can be easily performed as compared with the example in which the depth of the thin groove 1162 is uniform and reaches the mating surface.

3−5.変形例5
図14は、変形例5に係る油溝116の構造を示す図である。この例で、細溝1162は、クランクシャフト1の回転方向の上流側と下流側とで非対称である。より詳細には、回転方向の上流側において細溝1162は存在せず、下流側のみ細溝1162が存在する。細溝1162の深さは均一である。この例によれば、上流側の合せ面からの潤滑油の漏れを低減することができる。なお、上流側に、下流側より短い(かつ長さがゼロでない)細溝1162が形成されていてもよい。
3-5. Modification 5
FIG. 14 is a view showing the structure of the oil groove 116 according to the fifth modification. In this example, the narrow groove 1162 is asymmetrical on the upstream side and the downstream side in the rotational direction of the crankshaft 1. More specifically, the narrow groove 1162 does not exist on the upstream side in the rotational direction, and the narrow groove 1162 exists only on the downstream side. The depth of the narrow groove 1162 is uniform. According to this example, the leakage of lubricating oil from the upstream mating surface can be reduced. Note that a narrow groove 1162 shorter (and not zero in length) than the downstream side may be formed on the upstream side.

3−6.変形例6
図15は、変形例6に係る油溝116の構造を示す図である。この例で、細溝1162は、クランクシャフト1の回転方向の上流側と下流側とで非対称である。より詳細には、回転方向の上流側において細溝1162は存在せず、下流側のみ細溝1162が存在する。細溝1162の深さは均一でなく、合せ面に向かって徐々に浅くなっている。この例によれば、回転方向の上流側と下流側とで細溝1162が対称である例と比較して、上流側の合せ面からの漏れ油量を低減することができる。また、回転方向の少なくとも下流側において細溝1162が合せ面まで達していることにより、細溝1162が合せ面に達していない場合と比較して異物の排出性を向上させることができる。
3-6. Modification 6
FIG. 15 is a view showing the structure of the oil groove 116 according to the sixth modification. In this example, the narrow groove 1162 is asymmetrical on the upstream side and the downstream side in the rotational direction of the crankshaft 1. More specifically, the narrow groove 1162 does not exist on the upstream side in the rotational direction, and the narrow groove 1162 exists only on the downstream side. The depth of the narrow groove 1162 is not uniform but gradually shallows toward the mating surface. According to this example, it is possible to reduce the amount of leaked oil from the mating surface on the upstream side as compared with the example in which the narrow groove 1162 is symmetrical on the upstream side and the downstream side in the rotation direction. Further, since the narrow groove 1162 reaches the mating surface at least on the downstream side in the rotational direction, the foreign substance discharge performance can be improved as compared with the case where the narrow groove 1162 does not reach the mating surface.

3−7.変形例7
太溝1161および細溝1162の少なくとも一方の溝幅は均一でなくてもよい。例えば、太溝1161は、回転方向の中心部近辺ほど太く、端部に向かって細くなっていてもよい。また、細溝1162は、合せ面に向かって細くなっていてもよい。この例によれば、細溝1162の溝幅が合せ面まで均一である例と比較して、合せ面からの漏れ油量を低減することができる。
3-7. Modification 7
The groove width of at least one of the wide groove 1161 and the narrow groove 1162 may not be uniform. For example, the thick groove 1161 may be thicker toward the center of the rotational direction and may be thinner toward the end. The narrow groove 1162 may be narrowed toward the mating surface. According to this example, the amount of oil leaked from the mating surface can be reduced as compared to an example in which the groove width of the narrow groove 1162 is uniform to the mating surface.

3−8.変形例8
図16は、変形例8に係る油溝116の構造を示す図である。この例で、細溝1162はクラッシリリーフの外まで延びている。太溝1161は、クラッシリリーフ以外の全域ではなく、クラッシリリーフ以外の領域の一部のみに形成されている。太溝1161は、軸方向に垂直な断面における内径円(摺動面に内接する仮想円)の中心Ccから見て軸受本体111の中心Cbを基準として少なくとも±30°の範囲に形成されていればよい。油溝116が保持する油量を確保するという観点からは太溝1161が形成される範囲は広い方が好ましく、例えば太溝1161は中心Cbを基準として少なくとも±45°の範囲に形成されていることがより好ましく、少なくとも±60°の範囲に形成されていることがさらに好ましい。
3-8. Modification 8
FIG. 16 is a view showing the structure of the oil groove 116 according to the eighth modification. In this example, the narrow groove 1162 extends out of the crush relief. The thick groove 1161 is formed not in the entire area other than the crush relief but in only a part of the area other than the crush relief. The thick groove 1161 is formed in a range of at least ± 30 ° with respect to the center Cb of the bearing main body 111 as viewed from the center Cc of the inner diameter circle (virtual circle inscribed in the sliding surface) in a cross section perpendicular to the axial direction Just do it. From the viewpoint of securing the amount of oil held by the oil groove 116, the wide groove 1161 is preferably formed in a wide range. For example, the thick groove 1161 is formed at least within ± 45 ° with respect to the center Cb. It is more preferable that the distance is at least ± 60 °.

3−9.他の変形例
軸受本体111を構成する材料は実施形態で例示したものに限定されない。軸受本体111は、裏金およびライニング層に加え、オーバレイ層を有してもよい。オーバレイ層は、ライニング層の摩擦係数、なじみ性、耐腐食性、および異物埋収性(異物ロバスト性)等の特性を改善するための層である。オーバレイ層は、例えば、少なくともバインダー樹脂を含む。バインダー樹脂としては、例えば熱硬化性樹脂が用いられる。具体的には、バインダー樹脂は、ポリアミドイミド(PAI)樹脂、ポリイミド(PI)樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルケーテルケトン樹脂、およびポリフェニレンサルファイド樹脂のうち少なくとも一種を含む。オーバレイ層は、さらに固体潤滑材を含んでもよい。固体潤滑材は、摩擦特性を改善するために添加される。固体潤滑剤は、例えば、MoS2、WS2、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、グラファイト、h−BN、およびSB23のうち少なくとも一種を含む。例えばMoS2は、良好な潤滑性を与える。また、PTFEは分子間凝集力が小さいので、摩擦係数を低減する効果がある。さらに、グラファイトは濡れ性を向上させ、初期なじみ性を向上させる。初期なじみ性とは、摺動開始後に相手材と摺接する際、摺動面が摩耗して平滑になり、摺動性を向上させる性質である。初期なじみ性の発現により摺動性が向上すると、摺動層全体としての摩耗量が低減される。
3-9. Other Modifications The material constituting the bearing main body 111 is not limited to those exemplified in the embodiment. The bearing body 111 may have an overlay layer in addition to the back metal and the lining layer. The overlay layer is a layer for improving the properties of the lining layer such as the coefficient of friction, conformability, corrosion resistance, and foreign matter burying ability (foreign body robustness). The overlay layer contains, for example, at least a binder resin. For example, a thermosetting resin is used as the binder resin. Specifically, the binder resin includes at least one of a polyamide imide (PAI) resin, a polyimide (PI) resin, a polyamide resin, a phenol resin, a polyacetal resin, a polyether ketone ketone resin, and a polyphenylene sulfide resin. The overlay layer may further include a solid lubricant. Solid lubricants are added to improve the friction properties. The solid lubricant contains, for example, at least one of MoS 2 , WS 2 , polytetrafluoroethylene (PTFE), graphite, h-BN, and SB 2 O 3 . For example, MoS 2 provides good lubricity. In addition, since PTFE has a low intermolecular cohesion, it has an effect of reducing the friction coefficient. Furthermore, graphite improves wettability and improves initial conformability. The initial conformability is a property in which when the sliding contact is made with the mating material after the start of sliding, the sliding surface is worn and smoothed to improve the sliding property. When the slidability is improved by the expression of the initial conformability, the amount of wear of the entire sliding layer is reduced.

本発明に係る半割軸受の用途は主軸受のアッパー軸受に限定されない。本発明に係る半割軸受は主軸受のロアー軸受に用いられてもよいし、コンロッド軸受等、主軸受以外の軸受に用いられてもよい。   The application of the half bearing according to the present invention is not limited to the upper bearing of the main bearing. The half bearing according to the present invention may be used for the lower bearing of the main bearing or may be used for a bearing other than the main bearing such as a connecting rod bearing.

半割軸受11において、クラッシリリーフおよびオイルリリーフの少なくとも一方は省略されてもよい。また、半割軸受11に関し実施形態で示した寸法はあくまで例示であり、本発明に係る半割軸受はこれに限定されるものではない。   In the half bearing 11, at least one of the crush relief and the oil relief may be omitted. Moreover, the dimension shown by embodiment regarding the half bearing 11 is an illustration to the last, and the half bearing concerning this invention is not limited to this.

1…クランクシャフト
2…コネクティングロッド
10…主軸受
11…半割軸受
111…軸受本体
112…内周面
113…外周面
114…合せ面
115…合せ面
116…油溝
1161…太溝
1162…細溝
117…油孔
12…半割軸受
20…コンロッド軸受
30…クランクワッシャ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crankshaft 2 ... Connecting rod 10 ... Main bearing 11 ... Half bearing 111 ... Bearing main body 112 ... Inner peripheral surface 113 ... Outer peripheral surface 114 ... Joint surface 115 ... Joint surface 116 ... Oil groove 1161 ... Thick groove 1162 ... Thin groove 117 ... oil hole 12 ... half bearing 20 ... connecting rod bearing 30 ... crank washer

Claims (10)

軸と摺動する摺動面となる内周面および他の半割軸受と接触する合せ面を有する半円筒形状を有する軸受本体と、
前記摺動面に設けられ、前記軸の回転方向に伸びる油溝と
を有し、
前記軸が伸びる軸方向に平行な断面において前記油溝が円弧形状を有し、
前記軸方向に垂直な断面における前記摺動面に内接する仮想円の中心から見て前記軸受本体の中心を基準として少なくとも±30°の範囲において、前記摺動面側から見た前記油溝の幅が均一であり、
前記範囲の外の領域のうち少なくとも前記回転方向の下流側において、前記油溝の幅が当該範囲における当該油溝の幅よりも狭い
半割軸受。
A bearing body having a semi-cylindrical shape having an inner circumferential surface which is a sliding surface sliding on the shaft and a mating surface in contact with other half bearings;
An oil groove provided on the sliding surface and extending in the rotational direction of the shaft;
The oil groove has an arc shape in a cross section parallel to the axial direction in which the axis extends;
The oil groove viewed from the sliding surface in a range of at least ± 30 ° with respect to the center of the bearing main body as viewed from the center of a virtual circle inscribed in the sliding surface in a cross section perpendicular to the axial direction The width is uniform,
The half bearing in which the width of the oil groove is narrower than the width of the oil groove in the range at least on the downstream side in the rotational direction in the region outside the range.
前記油溝は、前記範囲を越えると前記合せ面に向かって浅くなる
ことを特徴する請求項1に記載の半割軸受。
The half bearing according to claim 1, wherein the oil groove becomes shallow toward the mating surface beyond the range.
前記軸受本体はクラッシリリーフを有し、
前記軸の回転方向の下流側において、前記油溝の深さが、前記クラッシリリーフよりも前記軸受本体の中央側の位置において最小となる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の半割軸受。
The bearing body has a crush relief,
The half of the split according to claim 1 or 2, wherein on the downstream side in the rotational direction of the shaft, the depth of the oil groove is minimized at a position closer to the center of the bearing body than the crush relief. bearing.
前記軸受本体はクラッシリリーフを有し、
前記軸の回転方向の下流側において、前記油溝の深さが、前記クラッシリリーフ内の位置において最小となる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の半割軸受。
The bearing body has a crush relief,
The half bearing according to claim 1 or 2, wherein the depth of the oil groove is minimized at a position within the crush relief on the downstream side in the rotational direction of the shaft.
前記軸の回転方向の下流側において、前記油溝の深さが、前記合せ面内の位置において最小となる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の半割軸受。
The half bearing according to claim 1 or 2, wherein the depth of the oil groove is minimized at a position in the mating surface on the downstream side in the rotational direction of the shaft.
前記軸受本体はクラッシリリーフを有し、
前記油溝は、少なくとも前記軸の回転方向の下流側の、前記クラッシリリーフから前記合せ面までの範囲において、前記軸受本体の中央部における当該油溝の幅よりも狭い均一の幅を有する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の半割軸受。
The bearing body has a crush relief,
The oil groove has a uniform width narrower than the width of the oil groove in the central portion of the bearing main body at least in the range from the crush relief to the mating surface on the downstream side in the rotational direction of the shaft. The half bearing according to claim 1 or 2 characterized by the above.
前記油溝は、前記軸の回転方向の上流側の、前記クラッシリリーフから前記合せ面までの範囲において、前記軸受本体の中央部における当該油溝の幅よりも狭い均一の幅を有する
ことを特徴とする請求項6に記載の半割軸受。
The oil groove has a uniform width narrower than the width of the oil groove in the central portion of the bearing main body in the range from the crush relief to the mating surface on the upstream side in the rotational direction of the shaft. 7. The half bearing according to claim 6, wherein.
前記軸の回転方向の上流側において、前記油溝が前記合せ面まで達していない
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の半割軸受。
The half bearing according to any one of claims 1 to 4, wherein the oil groove does not reach the mating surface on the upstream side in the rotation direction of the shaft.
前記油溝の幅が、前記範囲を越えた位置から前記合せ面に向かって徐々に細くなる
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の半割軸受。
The half bearing according to any one of claims 1 to 8, wherein the width of the oil groove is gradually narrowed from the position beyond the range toward the mating surface.
前記油溝の深さが、前記範囲を越えた位置から前記合せ面に向かって徐々に浅くなる
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の半割軸受。
The half bearing according to any one of claims 1 to 8, wherein the depth of the oil groove is gradually reduced from the position beyond the range toward the mating surface.
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